EP1109819A1 - Chirale diphosphonite auf ferrocenbasis für die asymmetrische katalyse - Google Patents

Chirale diphosphonite auf ferrocenbasis für die asymmetrische katalyse

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EP1109819A1
EP1109819A1 EP99944471A EP99944471A EP1109819A1 EP 1109819 A1 EP1109819 A1 EP 1109819A1 EP 99944471 A EP99944471 A EP 99944471A EP 99944471 A EP99944471 A EP 99944471A EP 1109819 A1 EP1109819 A1 EP 1109819A1
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EP
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cod
diphosphonites
aromatic
ferrocene
functionalized
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Manfred T. Reetz
Andreas Gosberg
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Studiengesellschaft Kohle gGmbH
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Studiengesellschaft Kohle gGmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F17/00—Metallocenes
    • C07F17/02—Metallocenes of metals of Groups 8, 9 or 10 of the Periodic System
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/16—Preparation of optical isomers
    • C07C231/18—Preparation of optical isomers by stereospecific synthesis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/303—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by hydrogenation of unsaturated carbon-to-carbon bonds

Definitions

  • the present invention includes new chiral l, l'-ferroceny] endiphosphonites and their synthesis and complexes of these compounds with metals from groups Vllb, Vlllb and Ib of the periodic table and their use for the enantioselective hydrogenation of olefins, ketones and imines.
  • diphosphonites were used. which are derived from enantiomerically pure 1,2-bis (dichlorophosphino) cyclopentane and achiral monohydric alcohols or enantiomerically pure (R) -binaphthol.
  • ligands could be used in the rhodium-catalyzed hydrogenation of 2-acetamidocinnamic acid to achieve an excess of max. 78% in the case of the corresponding phenol achieve derived diphosphonite.
  • the substrate / catalyst ratios used were extremely low (76: 1) in all cases.
  • considerable preparative difficulties in the preparation of the rhodium complexes of these ligands are pointed out. Both are serious disadvantages that prevent practical usability.
  • Nifant'ev et al. used ferrocenylene diphosphonites based on protected monosaccharides, more precisely C ⁇ symmetrical aliphatic 1,2-diols (2 examples) and 1,3-diols as well as C 2 symmetrical aliphatic 1,4-diols (1 example each).
  • Rhodium complexes of these ligands were synthesized from [Rh (CO) 2 Cl] 2 as a precursor and used in the asymmetric hydrosilylation of acetophenone. The highest ee values reached were 32% with insufficient chemoselectivity, so that commercial usability can be excluded.
  • ferrocenylene diphosphonites are ligands with excellent properties when suitable chiral diols are selected as starting compounds. In addition, they are very easy and inexpensive to prepare. It was found that the diols used are primarily C 2 -symmetric aliphatic 1,2-diols or axially chiral aromatic or heteroaromatic diols. For the successful use of diphosphonites, it is therefore not only important to choose the appropriate backbone, in the present case ferrocene, but also to choose suitable diols. The two examples previously known in the literature (see above) have not taken this into account, so that no practical results have been achieved so far.
  • the present invention includes the first example of chiral diphosphonites in general, with which enantioselectivities of more than 99% can be achieved in asymmetric catalysis and thus selectivities of interest for practical applications.
  • the basic idea of the present invention includes chiral C 2 -symmetrical diphosphonites with ferrocene as the backbone, which in the P / O heterocycle either chiral C -symmetrical 1, 2-diols with an aliphatic backbone or axially chiral aromatic or heteroaromatic Contain diols and their synthesis.
  • the invention includes metal complexes of these ligands and their use in asymmetric synthesis.
  • Ligands of this type show excellent enantioselectivities in the hydrogenation of various prochiral olefins, but are much simpler and therefore cheaper to prepare than previously known systems which have a comparably high selectivity (e.g. DuPHOS or PennPHOS; MJ Burk et al, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 9375 and X. Zhang et al, Angew. Chem. 1998, 110, 1203).
  • the invention encompasses 1,1 'ferrocenylene diphosphonites of type I, II, III and IV.
  • the building blocks are C 2 -symmetrical chiral diols of type V.
  • the radical R 1 can be a saturated hydrocarbon, which can optionally be functionalized, such as. B. in the case of 1,2-diol units of protected carbohydrates or protected amino alcohols.
  • Aromatic or heteroaromatic groups such as, for example, phenyl, naphthyl or pyridyl, which in turn can be functionalized as desired, are also suitable as residues.
  • the residues consist of ester or amide groups, such as. B.
  • the oxygen-containing building block consists of binaphthol VI, with radicals R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 , which can independently represent the following groups: hydrogen (H), saturated hydrocarbons , optionally also functionalized and / or bridging (e.g.
  • non-aromatic unsaturated hydrocarbons
  • Amines (-NRR 1 ), ethers (-OR), sulfides (-SR) and selenides (-SeR) in which R and R 'are hydrogen, saturated or non-aromatic unsaturated hydrocarbons, optionally also functionalized, or aromatic radicals, optionally also functionalized, are.
  • R and R ' are hydrogen, saturated or non-aromatic unsaturated hydrocarbons, optionally also functionalized, or aromatic radicals, optionally also functionalized, are.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 including all Q and C 2 symmetrical Substitution pattern of the binaphthol base body included.
  • one or more carbon atoms of the binaphthol skeleton can be replaced by heteroatoms such as nitrogen.
  • the dihydroxy building block is a functionalized, configuratively stable biphenol VII. Configurative stability with regard to the axial chirality is guaranteed if R 4 ⁇ H (EL Eliel, SH Wilen, LN Mander, Stereochemistry of Organic Compounds, Wiley , New York, 1994). R 1 to R 4 have the same range of variation as the radicals R 1 to R 6 in the case of compound class VI.
  • the substituents have the same range of variation as in VI.
  • he present invention includes all stereoisomeric forms of the diols V, I, VII and VIII as building blocks.
  • Scheme 1 shows the synthetic route of the ligands according to the invention.
  • TMEDA tetramethylethylenediamine
  • a variant of the synthesis includes a further step, namely the reaction of IX with HC1 to form X, which is then reacted with the diols V, VI, VII or VIII (Scheme 2). In many cases, this increases the overall yield.
  • the invention also includes the formation of new metal complexes by reaction of the ligands according to the invention with transition metal compounds which are usually used in the case of diphosphines, in particular metals from groups Vllb, Vlllb and Ib of the periodic table (see BB Cornils, WA Herrmann, Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds, Wiley-VCH, Weinheim, 1996; R. Noyori, Asymmetrie Catalysis in Organic Synthesis, Wiley, New York, 1994).
  • Rh, Ru, Ir, Ni, Pd or Cu complexes of type XI - XXXVIII here cod stands for ⁇ 2 ; ⁇ 2 -l, 5-cyclooctadiene and cymol for 77 6 -lW (? -Propyl-4-methylbenzene).
  • the invention also includes the use of the metal complexes according to the invention as catalysts in asymmetric catalysis such.
  • a fine crystalline orange-brown solid precipitates out overnight, which is filtered off and dried in an oil pump vacuum. 2.70 g (2.98 mmol, 90%) of a fine crystalline orange-brown solid are obtained.
  • the product contains 1 mole of toluene per mole of substance.
  • the desired product is obtained in the form of a partially crystalline orange-brown solid, which is filtered off and dried in an oil pump vacuum becomes. 1,542 g (1,601 mmol, 80) of an orange-brown solid are obtained.
  • the product contains 1 mole of toluene per mole of substance.
  • reaction time can be reduced to 4 days (1.60 mmol batch size, 62% yield after recrystallization, analysis corresponds).
  • Example 16 Procedure for the enantioselective hydrogenation of dimethyl itaconate with in situ prepared catalyst (S, S) -l, l'-bis ⁇ dinaphtho [l, 2-d, l, 2-f] [l, 3,2] -
  • the solution is transferred to a 50 ml V4A steel autoclave with Teflon insert and pressure gauge attachment and placed under 100 bar hydrogen pressure and stirred for 24 h at room temperature. After the autoclave had been let down, 2 ml of the solution thus obtained were filtered through 125 mg of silica silica (70-230 mesh, activity level I). The conversion is determined by gas chromatography and the enantiomeric excess is determined by HPLC on a chiral stationary phase. With quantitative hydrogenation to N-phenyl-1-phenylethylamine, an enantiomeric excess (ee) of 63% is measured.
  • the solution is placed in a 50 ml V4A steel autoclave transferred with Teflon insert and manometer attachment and placed under 80 bar hydrogen pressure and stirred for 20 h at room temperature. After relaxing the autoclave, the entire solution is completely freed from the solvent and analyzed by spectroscopy to determine the conversion ⁇ -NMR. The enantiomeric excess is determined by HPLC on a chiral stationary phase. With quantitative hydrogenation to N-acyl-1-phenylethylamine, an enantiomeric excess (ee) of 96% is measured.
  • Example 24 Procedure for the enantioselective hydroboration of styrene with in situ prepared catalyst (RR) -l, l'-bis ⁇ dinaphtho [l, 2-d, l, 2-f] [l, 3,2] -dioxa-
  • Example 25 As in Example 24, however, at a temperature of -30 ° C with 100% conversion and 83% yield (1-phenylethanol, determined against n-tetradecan as internal GC standard, taking into account FID response factors ren) to an enantiomeric excess (ee) of 84% and a selectivity (towards the formation of 2-phenylethanol) of 93% in favor of the (R) -l-phenylethanol.
  • Example 26 As in Example 24, however, at 100% conversion and 79% yield (1-phenylethanol, determined against ⁇ -tetradecane as internal GC standard, taking FTD response factors into account) led to an enantiomeric excess (ee) of 72 % and a selectivity (towards the formation of 2-phenylethanol) of 90% in favor of the (R) -l-phenylethanol.
  • Example 29 As in Example 28, but with 2-cyclohepten-l-one (95% purity) instead of 2-cyclohexen-l-one, 92% conversion resulted in an enantiomeric excess (ee) of 84%. The product from a 1,2 addition was not formed.

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Description

CHIRALE DIPHOSPHONITE AUF FERROCENBASSIS FÜR D IE ASYMMETR ISCHE KATALYSE
Die vorliegende Erfindung beinhaltet neue chirale l, l '-Ferroceny]- endiphosphonite und deren Synthese sowie Komplexe dieser Verbindungen mit Metallen der Gruppen Vllb, Vlllb und Ib des Periodensystems sowie deren Verwendung zur enantioselektiven Hydrierung von Olefinen, Ketonen und Iminen.
Die katalytische enantioselektive Synthese hat in den letzten 20 Jahren industriell an Bedeutung gewonnen, so z. B. die Übergangsmetall-katalysierte asymmetrische Hydrierung (B. Cornils, W. A. Herrmann, Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds, Wiley-VCH, Weinheim, 1996; R. Noyori, Asymmetrie Catalysis in Organic Synthesis, Wiley, New York, 1994). Als Katalysatoren werden gewöhnlich Rhodium-, Ruthenium- oder Iridium-Komplexe von optisch aktiven Diphosphanen wie BIN AP (R. Noyori et al, J. Am. Chem. Soc. 1980, 702, 7932), DuPHOS (M. J. Burk et al, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 9375), BICP (X. Zhang etal, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 1799) und BPE (M. J. Burk et al, J. Am. Chem. Soc, 1996, 118, 5142) verwendet. Nachteilig bei diesen Systemen ist der relative hohe präparative Aufwand bei der Darstellung und, ggf., der Antipodentrennung der racemischen Liganden sowie die oftmals unzureichende Enantioselektivität, die bei der Katalyse beobachtet wird. Es ist daher das Ziel der industriellen und akademischen Forschung, neue und besonders leistungsfähige Liganden auf möglichst einfachem Weg herzustellen.
Im Gegensatz zu Diphosphanen wurden chirale Diphosphonite als Liganden in der Katalyse nur in zwei Fällen beschrieben (L. Dahlenburg et al, J. Organomet. Chem. 1998, 564, 227 sowie E«r. J. Inorg. Chem. 1998, 1, 885 und I. Ε. Nifant'ev et al, Russ. J. Gen. Chem. 1995, 65, 682.).
Verwendet wurden im ersten Fall Diphosphonite. die sich von enantiomerenrei- nem l,2-Bis(dichlorphosphino)cyclopentan und achiralen einwertigen Alkoholen oder enantiomerenreinem (R)-Binaphthol ableiten. Mit solchen Liganden ließen sich in der Rhodium-katalysierten Hydrierung von 2-Acetamidozimtsäure Εnan- tiomerenüberschüsse von max. 78 % im Falle des entsprechenden von Phenol abgeleiteten Diphosphonits erzielen. Die verwendeten Substrat/Katalysator Verhältnisse waren in allen Fällen extrem niedrig (76:1). Zudem wird auf erhebliche präparative Schwierigkeiten bei der Herstellung der Rhodium-Komplexe dieser Liganden hingewiesen. Beides sind gravierende Nachteile, die einer praktischen Verwendbarkeit entgegenstehen.
Nifant'ev et al. verwendeten Ferrocenylendiphosphonite auf der Basis von geschützten Monosacchariden, genauer C\ -symmetrischen aliphatischen 1,2- Diolen (2 Beispiele) und 1,3-Diolen sowie C2-symmetrischen aliphatischen 1,4- Diolen (je 1 Beispiel). Rhodium-Komplexe dieser Liganden wurden ausgehend von [Rh(CO)2Cl]2 als Vorstufe synthetisiert und in der asymmetrischen Hydro- silylierung von Acetophenon eingesetzt. Die höchsten dabei erreichten ee-Werte betrugen 32 % bei zudem unzureichender Chemoselektivität, so daß eine kommerzielle Verwendbarkeit auszuschließen ist.
Ferrocenylendiphosphonite stellen jedoch, unseren Ergebnissen zufolge, bei Wahl geeigneter chiraler Diole als Ausgangsverbindungen, Liganden mit ausgezeichneten Eigenschaften dar. Zudem sind sie sehr leicht und kostengünstig herzustellen. Es zeigte sich dabei, daß als Diole in erster Linie C2-symmetrische alipha- tische 1,2-Diole oder axial chirale aromatische bzw. heteroaromatische Diole in Frage kommen. Wesentlich für die erfolgreiche Anwendung von Diphosphoniten ist also nicht nur die Wahl des geeigneten Rückgrates (backbone), im vorliegenden Fall Ferrocen, sondern auch die Wahl geeigneter Diole. Die beiden bisher in der Literatur bekannten Beispiele (s.o.) haben dies unberücksichtigt gelassen, so daß bislang keine praktikablen Ergebnisse erzielt werden konnten. Die vorliegende Erfindung beinhaltet das erste Beispiel für chirale Diphosphonite im allgemeinen, mit dem sich Enantioselektivitäten von mehr als 99 % in der asymmetrischen Katalyse und damit für praktische Anwendungen interessante Selektivitäten erzielen lassen.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung beinhaltet chirale C2-symme- trische Diphosphonite mit Ferrocen als Rückgrat (backhone), die im P/O-Hetero- cyclus entweder chirale C -symmetrische 1 ,2-Diole mit aliphatischem Grundgerüst oder axial chirale aromatische oder heteroaromatische Diole enthalten sowie deren Synthese. Die Erfindung schließt Metallkomplexe dieser Liganden und ihre Verwendung in der asymmetrischen Synthese mit ein. Liganden dieses Typs zeigen in der Hydrierung verschiedener prochiraler Olefine exzellente Enan- tioselektivitäten, sind jedoch deutlich einfacher und daher kostengünstiger darzustellen als bisher in der Literatur bekannte Systeme, die eine vergleichbar hohe Selektivität aufweisen (z.B. DuPHOS oder PennPHOS; M. J. Burk et al, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 9375 bzw. X. Zhang et al, Angew. Chem. 1998, 110, 1203).
Im einzelnen umfaßt die Erfindung 1,1 '-Ferrocenylendiphosphonite des Typs I, II, III und IV.
Im Falle der Verbindungsklasse I sind die Bausteine C2-symmetrische chirale Diole des Typs V.
Der Rest R1 kann dabei ein gesättigter Kohlenwasserstoff sein, der gegebenenfalls funktionalisiert sein kann, wie z. B. im Falle von 1,2-Diol-Einheiten von geschützten Kohlenhydraten oder geschützten Aminoalkoholen. Als Reste kommen auch aromatische oder heteroaromatische Gruppen wie z.B. Phenyl, Naphthyl oder Pyridyl in Frage, die ihrerseits beliebig funktionalisiert sein können. Schließlich ist es möglich, daß die Reste aus Ester- oder Amidgruppen bestehen, wie z. B. -CO2CH3, -CO2C2H5, -CO2/-C3H7 bzw. -CO[N(CH3)2], -CO[N(C2H5)2] oder -CO[N( -C3H7)2], wobei die entsprechenden Diole V Weinsäurederivate darstellen.
Im Falle der Ligandenklasse II besteht der Sauerstoff-haltige Baustein aus Binaphthol VI, mit Resten R1, R2, R3, R4, R5 und R6, die unabhängig voneinander nachfolgende Gruppen darstellen können: Wasserstoff (H), gesättigte Kohlenwasserstoffe, gegebenenfalls auch funktionalisiert und/oder verbrückend (z. B. R1 + R2 = -(CH2)4-), aromatische oder heteroaromatische Gruppen, die auch funktionalisiert und/oder anelliert sein können und somit cyclische Reste darstellen (beispielsweise R1 + R2 = ort io-Phenylen; entspricht 4,4'-Dihydroxy-5,5'-bis- (phenanthryl)), nichtaromatische ungesättigte Kohlenwasserstoffe wie z.B. Alki- nylgruppen -C≡CR, die auch funktionalisiert sein können, Silylgruppen wie z.B. -SiMe3, Halogene (-C1, -Br, -F, -I), Nitro- (-NO2) oder Nitrilgruppen (-CN) außerdem Ester (-CO2R), Amide (-C(O)NRR'). Amine (-NRR1), Ether (-OR), Sulfide (-SR) und Selenide (-SeR) in denen R und R' Wasserstoff, gesättigte oder nichtaromatische ungesättigte Kohlenwasserstoffe, gegebenenfalls auch funktionalisiert, oder aromatische Reste, gegebenenfalls auch funktionalisiert, sind. Insbesondere sind in der vorgestellten Erfindung alle Kombinationen der genannten Reste für R1, R2, R3, R4, R5 und R6 einschließlich aller Q- und C2-symmetrischen Substitutionsmuster des Binaphtholgrundkörpers enthalten. Ferner können einzelne oder mehrere Kohlenstoffatome des Binaphtholgerüstes durch Hetero- atome wie z.B. Stickstoff ersetzt sein. Vorzugsweise dient Binaphthol (R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) selbst als Baustein.
VI
Im Falle der Verbindungsklasse III ist der Dihydroxy-Baustein ein funktionali- siertes konfigurativ stabiles Biphenol VII. Konfigurative Stabilität hinsichtlich der axialen Chiralität ist dann gewährleistet, wenn R4 ≠ H (E. L. Eliel, S. H. Wilen, L. N. Mander, Stereochemistry of Organic Compounds, Wiley, New York, 1994). R1 bis R4 weisen hierbei dieselbe Variationsbreite wie die Reste R1 bis R6 im Falle der Verbindungsklasse VI auf. Vorzugsweise ist jedoch R1 = R2 = H und R3 + R4 = -(CH2)4- (2,2'-Dihydroxy-5,5'-6,6,-7,7'-8,8'-octahydro-l,l'-binaphthyl, D. J. Cram, et al, J. Org. Chem. 1978, 43, 1930).
Im Falle der Verbindungsklasse IV ist der Dihydroxy-Baustein ein funktionali- siertes, konfigurativ stabiles heteroaromatisches System VIII, welches sich vom 2,2'-Dihydroxy-3,3'-bis(indolyl) (X = N), 2,2'-Dihydroxy-3,3'-bis(benzo[b]thio- phenyl) (X = S) oder 2,2'-Dihydroxy-3,3'-bis(benzo[b]furanyl) (X = O) ableitet. Auch in diesen Fällen weisen die Substituenten dieselbe Variationsbreite auf wie in VI. Der Substituent R1 entfällt für die Fälle X = O und X = S.
ie vorliegende Erfindung beinhaltet alle stereoisomeren Formen der Diole V, I, VII und VIII als Bausteine. Schema 1 zeigt den erfindungsgemäßen Syntheseweg der Liganden auf. In der ersten Stufe wird eine in der Literatur (J. J. Bishop, et al, J. Organomet. Chem. 1971, 27, 241) bekannte zweifache Lithiierung von Ferrocen mittels n- Butyllithium in Gegenwart von Tetramethylethylendiamin (TMEDA) vorgenommen, gefolgt von Phosphorylierung mit Phosphorchloriden wie z.B. C1P[N(CH3)2]2 oder C1P[N(C2H5)2]2 unter Bildung der Verbindungsklasse IX, die im zweiten Schritt mit den Diolen V, VI, VII oder VIII unter Bildung der Liganden I, II, III bzw. IV umgesetzt werden.
I, π, m oderIV
IX
Schema 1.
Eine Variante der Synthese schließt eine weitere Stufe ein, nämlich die Umsetzung von IX mit HC1 unter Bildung von X, das dann mit den Diolen V, VI, VII oder VIII umgesetzt wird (Schema 2). In vielen Fällen erhöht sich dadurch die Gesamtausbeute.
. „ „. ^
IX
X
Schema 2. Die Erfindung schließt auch die Bildung von neuen Metallkomplexen durch Reaktion der erfindungsgemäßen Liganden mit Übergangsmetallverbindungen ein, die üblicherweise im Falle von Diphosphinen eingesetzt werden, insbesondere Metalle der Gruppen Vllb, Vlllb und Ib des Periodensystems (s. z. B. B. Cornils, W. A. Herrmann, Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds, Wiley-VCH, Weinheim, 1996; R. Noyori, Asymmetrie Catalysis in Organic Synthesis, Wiley, New York, 1994). Beispiele sind Rh-, Ru-, Ir-, Ni-, Pd- oder Cu-Komplexe des Typs XI - XXXVIII (hierbei steht cod für η2;η2-l,5- Cyclooctadien und cymol für 776-l-W(?-Propyl-4-methylbenzol).
I + Rh(cod)2X [I-Rh(cod)X]
X = BF4, BAr4, SbF6, PF6 N XI / X = BF4, BAr4, SbF6, PF6 '
CF3 ,CF3 Ar = Ph, - j Ar = Ph, -
CF3 CF,
II + Rh(cod)2X [II-Rh(cod)X]
X = BF4, BAr4, SbF6, PF6 XII / X = BF4, BAr4, SbF6, PF6 >
_ CF3 CF3 Ar = Ph, -Q Ar = Ph, -Q
CF3 CF3
HI + Rh(cod)2X ► [III-Rh(cod)X]
IV +
I +
MX π + [(cymol)RuCl2]2 ► [π-Ru(cymol)Cl]X
MX III + [(cymol)RuCl2]2 ► [III-Ru(cymol)Cl]X
MX IV + [(cymol)RuCl2]2 ► [IV-Ru(cymol)C]]X
I + , PF6
II + PF6
III + (py)2Ir(cod)X ► [III-Ir(cod)X]
X = BF4, BAr4, SbF6, PF6 XXI / X = BF4, BAr4, SbF6, PF6 '
^CF3
Ar = Ph, Ar = Ph, - CF3 CF,
IV + (py)2Ir(cod)X ► [IV-Ir(cod)X]
I + Ni(cod)2 [I-Ni(cod)] XXIII
II + Ni(cod)2 [II-Ni(cod)] XXIV
III + Ni(cod)2 [III-Ni(cod)]
XXV
IV + Ni(cod), [IV-Ni(cod)]
XXVI
I + CuOTf ► [I- CuOTf]
(Tf=SO2CF3) XXXI (Tf=SO2CF3)
II + CuOTf [II -CuOTf]
(Tf=SO2CF3) XXXII (Tf=SO2CF3)
III + CuOTf [III-CuOTf]
(Tf=SO2CF3) XXXIII (Tf=SO2CF3)
IV + CuOTf ^ [IV -CuOTf]
(Tf=SO2CF3) XXXIV (Tf=SO2CF3)
I + Cu(OTf)2 ► [I'Cu(OTf)2]
(Tf = SO2CF3) XXXV (Tf = SO2CF3)
II + Cu(OTf)2 - - [II-Cu(OTf)2]
(Tf=SO2CF3)
XXXVI (Tf=SO2CF3)
III + Cu(OTf)2 [III-Cu(OTf)2]
(Tf=SO2CF3)
XXXVII (Tf=SO2CF3)
IV + Cu(OTf)2 [IV-Cu(OTf)2]
(Tf=SO2CF3) xxxviπ (Tf=so2cF3)
Schließlich beinhaltet die Erfindung auch die Anwendung der erfindungsgemäßen Metallkomplexe als Katalysatoren in der asymmetrischen Katalyse wie z. B. Hydrierung, Hydroformylierung, Hydrocyanierung, Hydrosilylierung, Hydroviny- lierung, Hydroborierung und Kupfer-katalysierter 1 ,4- Addition. Beispiele hierfür sind die asymmetrischen Hydrierungen von Dimethylitaconat XXXIX, 2-Acet- amidomethylacrylat XL, (Z)-2-Acetamidozimtsäure XLI und ihr Methylester XLII, α-Acetamidostyrol XLIII und N-(1-Phenylethyliden)anilin XLIV, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Metallkomplexe mit sehr hohen chemischen Ausbeuten und Enantioselektivitäten durchführbar sind. Ebenso die Hydroborierung von Sytyrol VL und die Kupfer-katalysierte 1,4- Addition and 2- Cyclohexen-1-on VLI oder 2-Cyclohepten- 1 -on VLII. Diese Ergebnisse sind von großer praktischer Relevanz und machen diese Verbindungen auch für industrielle Anwendungen interessant.
XXXIX
XL
XLI
XLII
CH3
XLIII
XLIV
VL
n =1, VLI n = 2, VLII
Beispiel 1. Synthese von l,l'-Bis[bis(diethylamino)phosphino]ferrocen (IX, R = Et)
30.0g (0.161 mol) Ferrocen werden bei Raumtemperatur in 600 ml abs. Hexan vorgelegt. Innerhalb von 40 min wird hierzu ein Gemisch aus 250 ml (0.40 mol) 1.60 M n-Butyllithium-Lösung in Hexan und 63.0 ml (48.5 g, 0.417 mol) abs. N,N,N\N'-Tetramethylethylendiamin bei Raumtemperatur zugetropft. Man läßt über Nacht bei Raumtemperatur rühren. Der ausgefallene orangefarbene Feststoff wird über eine P4-Umkehrfritte abfiltriert und gründlich mit Pentan gewaschen bis das Filtrat farblos bleibt. Der Filtrationsrückstand wird anschließend im Ölpumpenvakuum getrocknet. Man erhält 37.7 g (0.12 mol, 75 %) N,N,N',N'- Tetramethylethylendiamino-l,l '-dilithio ferrocen als feinpulvriges, orangefarbenes Pulver.
11.7 g (37.2 mmol) des Pulvers werden bei -78 °C in 300 ml abs. THF suspendiert. Hierzu wird innerhalb von 1 h eine Lösung von 20.0 ml (92.3 mmol) Bis(diethylamino)chlorphosphin in 50 ml abs. THF zugetropft. Man läßt auf Raumtemperatur auftauen und rührt weitere 15 h. Die nunmehr rotbraun gefärbte Lösung wird vom Lösungsmittel befreit und der ölige Rückstand in 300 ml abs. Pentan aufgenommen. Durch Filtration über eine P4-Fritte mit Celite 545® als Filtrierhilfe wird das ungelöste Lithiumchlorid abgetrennt. Das klare Filtrat wird wiederum vollständig vom Lösungsmittel befreit. Der ölige rotbraune Rückstand wird einer fraktionierten Destillation bei 10"6 mbar unterworfen. Das Produkt geht unter diesen Bedingungen bei einer Kopftemperatur von 175-190 °C über. Man erhält 18.4 g (34.7 mmol, 93 % berechnet auf eingesetztes N,N,N',N'-Tetrame- thylethylendiarnino-l,l'-dilithio ferrocen) eines sehr viskosen, rotbraunen Öls. Analytik: Η-ΝMR (d6-C6H6, 300 MHz): 4.13 (t) J = 1.8 Hz [4H], 4.10 (m) [4H], 2.81 (m) [16H], 0.81 (t) 3JH.H= 7.2 Hz [24H]; 13C-{Η}-ΝMR (d6-C6H6, 75 MHz): 82.1 (d) Jc-P = 11.9, 72.9 (dd) Jc-P = 2.6 Hz, 9.8 Hz, 72.5 (dd) Jc-P = 2.3 Hz, 4.4 Hz, 43.1 (d) 2JC.P = 17.4 Hz, 15.2 (d) 3JC.P = 3.2 Hz; 31P-NMR (d6-C6H6, 121 MHz): 91.6 (s); MS (EI, pos. Ionen): m/z = 534 [M+] (30 %), 463 [M+- C4H9N] (14 %), 391 (72 %), 320 (100 %), 247 (25 %), 195 (25 %), 128 (11 %), 104 (10 %); HRMS (EI, pos. Ionen): gef: 534.270322 ± 0.000625 erw.: 534.270361; IR (Kapillar): v (cm'1) = 3097 (w), 2965 (s), 2929 (m-s), 2850 (m-s), 1461 (m), 1373 (s), 1342 (w), 1291 (m-w), 1 187 (s), 1 100 (w), 1072 (m-w), 1023 (s), 1012 (s), 908 (s), 792 (m-s), 662 (s-m). Beispiel 2. Synthese von l,l'-Bis(dichlorphosphino)ferrocen (X)
8.63 g (16.3 mmol) l,l'-Bis[bis(diethylamino)phosphino]ferrocen (IX, R = Et) werden bei -78 °C in 400 ml abs. Diethylether vorgelegt. Hierzu wird innerhalb von 2 h eine Lösung von 40 ml einer 3.9 M HCl in abs. Diethylether in 150 ml abs. Diethylether zugetropft. Nach beendeter Zugabe läßt man auf Raumtemperatur erwärmen und rührt über Nacht. Man erhält eine orange Lösung mit darin suspendiertem farblosen Feststoff, der durch Filtration über eine P4- Fritte mit Celite 545® als Filtrierhilfe abgetrennt wird. Das klare orange Filtrat wird anschließend vollständig vom Lösungsmittel befreit. Der orange Feststoff wird anschließend aus 30 ml abs. Toluol/Pentan-Gemisch (1 : 1) umkristallisiert. Man erhält 5.94 g (15.3 mmol) des Produktes X (94 %) in Form grober, nadeiförmiger Kristalle. Analytik: Η-NMR (d6-C6H6, 300 MHz): 4.66 ppm (s); 13C-{'H}-NMR (d6-C6H6, 75 MHz): 82.3 (d) JC-p = 55.4 Hz, 74.8 (t) 7C-P = 2.9 Hz, 72.8 (m); 31P-NMR (d6-C6H6, 121 MHz): 163.7 (s); MS (EI, pos. Ionen): m/z = 386 [M+] (49 ), 351 [M+-Cl] (17 %), 258 (5 %), 223 (5 %), 159 (24 %), 130 (100 %), 95 (58 ), 69 (19 ); EA: C: 30.69 % (ber. 30.97 %), P: 16.13 % (ber. 15.97 %), H: 2.15 % (ber. 2.08 %).
Beispiel 3. Direkte Synthese von l,l'-Bis[dichlorphosphino]ferrocen (X) ohne Isolierung von Zwischenstufen.
40.69g (0.2186 mol) Ferrocen werden bei Raumtemperatur in 400 ml abs. Hexan vorgelegt. Innerhalb von 6 h wird hierzu ein Gemisch aus 342 ml (0.547 mol) 1.60 M n-Butyllithium-Lösung in Hexan und 82.0 ml (63.6 g, 0.547 mol) abs. N,N,N\N'-Tetramethylethylendiamin bei Raumtemperatur zugetropft. Man läßt 18 h bei Raumtemperatur rühren. Die überstehende Lösung wird über eine Immer- sionsfritte abfϊltriert und der orange Filtrationsrückstand in 400 ml abs. THF suspendiert. Bei -78 °C wird innerhalb von 4 h eine Lösung von 95.0 ml (94.6 g, 0.481 mol) Bis(diethylamino)chlorphosphin in 200 ml abs. THF zugetropft. Man läßt auf Raumtemperatur auftauen und rührt weitere 15 h. Die nunmehr rotbraun gefärbte Lösung wird auf -78 °C gekühlt und 390 ml einer 5.6 M HCl in Diethylether werden innerhalb von 5 h zugetropft. Nach Erwärmen auf Raumtemperatur wird das Lösungsmittel vollständig abkondensiert und der Rückstand in 2 L Diethylether aufgenommen und über eine P4-Fritte mit Celite 545® als Filtrierhilfe wird vom Ungelösten abfiltriert. Das klare Filtrat wird wiederum vollständig vom Lösungsmittel befreit. Der rotbraune Feststoff wird zuletzt aus 200 ml Toluol / Pentan 1:1 bei -20 °C umkristallisiert. Man erhält nach dem Trocknen im Ölpumpenvakuum 52.82 g eines grobkristallinen Feststoffs (0.136 mol, 62 %) Analytik: entspricht (siehe Beispiel 2).
Beispiel 4. Synthese von (R,R)-l,l'-Bis{dinaρhtho[l,2-d, 1,2 f][l,3,2]dioxaphos- phepin-8-yl} ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
1.28 g (3.30 mmol) l,l'-Bis(dichlθφhosphino)ferrocen (X) werden zusammen mit 1.89 g (6.60 mmol) (R)-Binaphthol (> 99.9 % ee) in 250 ml abs. Toluol gelöst und 36 h lang unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wird das Lösungsmittel vollständig entfernt und der Rückstand in 150 ml siedendem Toluol gelöst. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird vom Ungelösten durch Filtration über eine P4-Fritte mit Celite 545® als Filtrierhilfe abgetrennt. Das klare, orange Filtrat wird auf 25 ml eingeengt und mit 80 ml abs. Pentan überschichtet. Über Nacht fällt ein feinkristalliner orangebrauner Feststoff aus, welcher abfiltriert und im Ölpumpenvakuum getrocknet wird. Man erhält 2.70 g (2.98 mmol, 90 %) eines feinkristallinen orangebraunen Feststoffes. Das Produkt enthält 1 mol Toluol pro Mol Substanz. Analytik: 1H-NMR (d2-CH2Cl2, 300 MHz): 7.88-7.72 (m) [6H], 7.64 (s) [1H], 7.61 (s) [1H], 7.44 (s) [1H], 7.41 (s) [1H], 7.37-7.23 (m) [8H], 7.22- 7.12 (m) [6H], 7.11-7.02 (m) [3H], 6.81 (s) [1H], 6.78 (s) [1H], 4.63 (m) [2H], 4.50 (s) [2H], 4.23 (m) [2H], 3.64 (m) [2H], 3.64 (s) [3H] PhCH3 (Auswertung mit Toluol); 13C-{ 1H}-NMR (d2-CH2Cl2, 75 MHz): 149.3 8 (s), 148.3 (s), 132.0 (s), 131.7 (s), 130.7 (s), 130.2 (s), 128.5 (s), 127.6 (s), 127.5 (s), 127.3 (s), 125.80 (s), 125.78 (s), 125.2 (s), 124.4 (s), 124.1 (s), 123.9 (s), 123.7 (m), 122.6 (s), 121.4 (s), 120.8 (s), 76.1 (m), 72.9 (m), 72.3 (t) J = 4.1 Hz, 71.5 (s), 69.7 (s) (Auswertung ohne Toluol); 31P-NMR (d2-CH2Cl2, 121 MHz): 190.8 (s); MS (EI, pos. Ionen): m/z = 814 [M+] (100 %), 499 (7 %), 435 (14 %), 419 (12 %), 268 (10 %), 167 (12 %); IR (KBr): v (ein 1) = 3056 (w), 1617 (w-m), 1586 (m), 1505 (m), 1462 (m-s), 1430 (w), 1228 (s) vAr-O, 948 (s) vP-O, 820 (s), 798 (m-s), 780 (m-s), 751 (s), 684 (m), 636 (m-w), 573 (m), 552 (m), 497 (m); EA: C: 75.39 % (75.50 % ber.), H: 4.58 % (4.45 % ber.). Das erhaltene Rohprodukt kann auch aus Dichlormethan umkristallisiert werden und fällt dabei in Form eines feinkristallinen orangen Feststoffs an (enthält 1.5 mol Dichlormethan pro Mol Substanz; Analytik entspricht).
Beispiel 5. Synthese von (S,S)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphos- phepin-8-yl} ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
Unter Verwendung von (S)-Binaphthol wird die sonst gleiche Vorschrift wie in Beispiel 3 angewandt. Man erhält 2.70 g (2.98 mmol, 90 %; berechnet als Toluol- Addukt) des (S,S)-Produkts. Analytik: NMR, MS und IR wie beim Beispiel 3.
Beispiel 6. Synthese von (R,R)-l,l'-Bis(dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphos- phepin-8-yl)-ferrocen (II, Rl = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) augehend von 1,1'- Bis[bis(diethylamino)phosphino]ferrocen (IX, R = Et)
1.000 g stark saures Aluminiumoxid werden im Ölpumpenvakuum ausgeglüht. Nach dem Erkalten werden 1.471 g ( 2.773 mmol) l, l'-Bis[bis(diethylamino)- phosphino]ferrocen (IX, R = Et) und 1.710 g (5.546 mmol) (R)-Binaphthol und 75 ml abs. Toluol zugegeben. Das Gemisch wird 20 Tage zum Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wird vom Ungelösten abfiltriert und das Filtrat vom Lösungsmittel befreit. Man erhält 1.01 1 g (1.115 mmol, 40 ) eines orangen Feststoffs dessen Analytik nach Umkristallisation entspricht (siehe Beispiel 3).
Beispiel 7. Synthese von (R,R)-l,l'-Bis{3,3'-dimethyl-dinaphtho[l,2-d, 1,2-f]- [l,3,2]dioxaphosphepin-8-yl}ferrocen (II, Rl = CH3, R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
0.772 g (1.99 mmol) l,l'-Bis(dichlorphosphino)ferrocen (X) werden zusammen mit 1.407 g (3.981 mmol) (R)-3,3'-Dimethyl-binaphthol-Hemibenzolat (> 99.9 % ee) in 50 ml abs. Toluol gelöst und 23 Tage lang unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wird das Lösungsmittel vollständig entfernt und der Rückstand in 10 ml Toluol gelöst. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird vom Ungelösten abfiltriert und das klare, orange mit 40 ml abs. Pentan überschichtet. Man erhält das gewünschte Produkt in Form eines teilweise kristallinen orangebrauner Feststoffs, welcher abfiltriert und im Ölpumpenvakuum getrocknet wird. Man erhält 1.542 g (1.601 mmol, 80 ) eines orangebraunen Feststoffes. Das Produkt enthält 1 mol Toluol pro Mol Substanz. Η-NMR (d2-CH2Cl2, 300 MHz): 7.78-7.63 (m) [6H], 7.47 (s) [2H], 7.34-7.20 (m) [4H], 7.18-6.98 (m) [13H], 4.76 (m) [2H], 4.55 (m) [2H], 4.25 (m) [2H], 3.57 (m) [2H], 2.46 (s) [3H], 2.24 (s) [3H] PhCH3, 1.79 (s) [3H] (Auswertung mit Toluol); 13C-{ 1H}-NMR (d2- CH2C12, 75 MHz): 148.2 (s), 147.7 (s), 137.2 (s) (PhCH3), 130.9 (s), 130.58 (s), 130.55 (s), 130.2 (s), 129.8 (s), 129.3 (s), 129.2 (s), 128.3 (s), 128.2 (s), 127.4 (s), 126.8 (s), 126.7 (s), 125.8 (s), 125.7 (s), 124.5 (s), 124.4 (s), 124.2 (s), 124.1 (s),123.9 (s), 123.8 (s), 122.6 (s), 21.5 (s) (PhCH3), 17.7 (s), 17.4 (s); (d,-CHCl3, 75 MHz): ca. 77.6 (m, X-Kern eines ABX-Spinsystems), 73.4 (m, X-Kern eines ABX-Spinsystems), 72.6 (m), 72.4 (s), 70.2 (s) (Auswertung mit Toluol); 31P- NMR (d2-CH2Cl2, 121 MHz): 187.2 (s). MS (ESI, pos. Ionen): m/z = 870 [M+] (100 %), 527 (9 %), 463 (33%), 447 (20 %), 435 (11 %), 296 (13 %), 280 (10 %), 167 (21 %).
Durch Verwendung von o-Xylol als Lösungsmittel kann die Reaktionszeit auf 4 Tage herabgesetzt werden (1.60 mmol Ansatzgröße, 62 % Ausbeute nach Umkristallisation, Analytik entspricht).
Beispiel 8. Synthese von (R,R,R,R)-l,l'-Bis(4,5-diphenyl-l,3,2-dioxapholan- 2-yl)ferrocen (I, R1 = R2 = Ph)
651 mg (3.04 mmol) (R,R)-Hydrobenzoin werden zusammen mit 1.0 ml abs. Triethylamin (6.63 mmol) bei -78 °C in 150 ml abs. THF vorgelegt. Innerhalb von 2 h wird hierzu eine Lösung von 425 mg (0.80 mmol) l,l '-Bis(dichlor- phosphino)ferrocen (X) in 25 ml abs. THF zugetropft. Anschließend lässt man unter Rühren über Nacht im Kühlbad langsam auftauen. Die erhaltene Lösung wird vollständig vom Lösungsmittel befreit und der orange Feststoff in 200 ml abs. Diethylether aufgenommen. Durch Filtration über eine P4-Fritte mit Celite 545® als Filtrierhilfe wird vom Ungelösten abgetrennt. Das klare orangefarbene Filtrat wird vollständig vom Lösungsmittel befreit. Man erhält einen orangefarbenen Feststoff. Analytik: Η-NMR (d8-THF, 300 MHz): 7.40 (s) [8H], 7.36-730 (m) [6H], 7.29-7.23 (m) [4H], 7.22-7.11 (m) [6H], 5.05 (d) JH-P = 8.1 Hz [2H], 4.95 (d) JH-P = 9 Hz [2H], 4.82-4.60 (m) [8H]; 31P-NMR (d8-THF, 121 MHz): 181.7 (s). Beispiel 9. Synthese von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, 1,2- f][l,3,2]dioxaphos- phepin-8-yl } ferrocen- 772;772-l,5-cyclooctadien-rhodium(I)-tetrafluoroborat (XII, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
14.7 ml (0.24 mmol) einer 16.4 mM Lösung von Rh(cod)2BF in abs. Dichlormethan werden bei -78 °C vorgelegt. Mit Hilfe einer Spritzenpumpe wird eine Lösung von 219 mg (0.242 mmol) (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-fj[ 1,3,2]- dioxaphosphepin-8-yl}ferrocen-Toluol-Addukt (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in 20 ml abs. Dichlormethan tropfenweise hinzugegeben. Nach beendeter Zugabe läßt man auf Raumtemperatur erwärmen und rührt über Nacht. Die erhaltene Lösung wird auf 7 ml eingeengt und unter Rühren wird schnell 50 ml abs. Pentan zugesetzt. Man erhält eine hellgelbe Lösung mit einem darin suspendierten orangefarbenen Feststoff. Die überstehende Lösung wird abfiltriert und der erhaltene Feststoff im Ölpumpenvakuum getrocknet. Man erhält 245 mg (0.20 mmol, berechnet als CH2C12-Addukt) eines orangefarbenen, pulvrigen Feststoffs (berechnet als CH2C12-Addukt, Ausbeute: 85 %). Analytik: Η-NMR (d-CHCl3, 300 MHz): 8.19 (s) [4H], 7.99 (s) [1H], 7.96 (s) [1H], 7.83 (s) [1H], 7.80 (s) [1H], 7.73 (s) [1H], 7.70 (s) [1H], 7.53-7.35 (m) [4H], 7.35-7.21 (m) [8H], 7.05 (s) [1H], 7.02 (s) [1H], 6.41 (t) JH.P = 7 Hz [2H], 5.10 ( ) [2H], 4.59 (m) [2H], 4.19 (d) 7H-P = 1 Hz, 3.94 (m) [2H], 3.84 (s) [2H], 2.83-2.20 ( ) [6H], 1.85-1.58 (m) [2H]; 13C-{ 1H}-NMR (d2-CH2Cl2, 75 MHz): 133.3 (s), 133.1 (s), 132.8 (s), 132.5 (s), 132.4 (s), 131.5 (s), 129.6 (s), 129.5 (s), 128.1 (s), 127.7 (s) [2C], 127.3 (s), 127.0 (s), 126.6 (s), 124.3 (s), 123.4 (s), 122.0 (s), 121.8 (s), 1 12.2 (q) Jc-P = 5 Hz,
106.6 (q) Jc-p = 6.5 Hz, 78.1 (t) JC-p = 6.5 Hz, 77.8 (t) JC.P = 16.2 Hz, 74.7 (s), 74.4 (s), 34.1 (s), 27.8 (s); 31P-NMR (d2-CH2Cl2, 81 MHz): 169.4 (d) 'Jp.Rh =
212.7 Hz; MS (ESI, pos. Ionen): m/z = 1025 [1112-BF4], 917 [M+-COD]; IR (KBr): v (cm"1) = 3056 (w), 2947 (w), 2920 (w), 2920 (w), 2879 (w), 2829 (w), 1586 (m), 1507 (m), 1462 ( ), 1424 (m-w), 1361 (w), 1321 (m), 1222 (s), 1185 (s-m), 1068 (s), 1051 (s), 1033 (s), 944 (s), 825 (s), 806 (s), 771 (m), 691 (m), 558 (m-s); EA: C: 5910 % (ber. 59.80 %), P: 5.41 % (ber. 5.17 %), H: 3.95 % (ber. 3.87 %), Rh: 8.98 % (ber. 8.59 %), Cl: 5.49 % (ber. 5.92 %) berechnete Werte bezogen auf das Mono-CH2Cl2-Addukt. Beispiel 10. Synthese von (S,S)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2f][l ,3,2]dioxaphos- phepin-8-yl} ferrocen- η2;η2- 1 ,5-cyclooctadien-rhodium(I)-tetrafluoroborat (XII, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
Unter Verwendung von (S,S)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphos- phepin-8-yl} ferrocen wird die sonst gleiche Vorschrift wie im Beispiel 6 an gewandt. Man erhält 246 mg (0.20 mmol) eines orangefarbenen Feststoffs (85 %).
Beispiel 11. Synthese von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphos- phepin-8-yl } ferrocen- η ;η2- 1 ,5-cyclooctadien-iridium(I)-hexafluorophosphat (XX, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
324 mg (0.36 mmol) (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, 1,2 f][l,3,2]dioxaphosphe pin -8-yl}ferrocen-Toluol-Addukt (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) werden in 20 ml abs. Dichlormethan gelöst und mit Hilfe einer Spritzenpumpe tropfenweise zu einer auf -78 °C gekühlten Lösung von 212 mg (0.35 mmol) Bis(pyridin)- r72;η2-l,5-cyclooctadien-iridium(I)-hexafluorophosphat in 20 ml abs. Dichlormethan gegeben. Man lässt langsam über Nacht auf Raumtemperatur erwärmen und entfernt das Lösungsmittel vollständig. Der erhaltene grünliche Feststoff wird mit 20 ml abs. Diethylether gewaschen. Man erhält 400 mg eines grünlichen Feststoffs (0.32 mmol, 91 %). Analytik: Η-NMR (d2-CH2Cl2, 300 MHz): 8.14 (s) [1H], 8.11 (s) [1H], 8.03-7.93 (m) [4H], 7.88 (s) [1H], 7.85 (s) [1H], 7.82 (s) [1H], 7.77 (s) [1H], 7.52-7.40 (m) [6H], 7.35-7.17 (m) [ca. 6H], 7.01 (s) [1H], 6.98 (s) [1H], 6.28 (m) [2H], 5.03 (m) [2H], 4.64 (m) [2H], 4.24 (m) [2H], 3.89 (m) [2H], 3.59 (m) [2H], 2.47-2.22 (m) [5H], 1.80-1.49 (m) [3H]; 31P-NMR (d2-CH2Cl2, 121 MHz): 136.5 (s).
Beispiel 12. Synthese von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxa- pphhoosspphheeppiinn--88--yyll }} ffeerrrroocceenn--cchhloro-η6-l,4-cymol-ruthenium(II)-chlorid (XVI, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
162 mg (0.18 mmol) (R,R)-l , l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphosphe- pin-8-yl}ferrocen-Toluol-Addukt (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) werden in 20 ml abs. Dichlormethan gelöst und mit Hilfe einer Spritzenpumpe tropfenweise zu 6.0 ml (0.09 mmol) einer auf -78 °C gekühlten 15.5 mM Lösung Bis[r7°-1 ,4- Cymol-ruthenium(II)-dichlorid] (0.19 mmol Ru) in abs. Dichlormethan gegeben. Man läßt langsam über Nacht auf Raumtemperatur erwärmen und entfernt das Lösungsmittel vollständig. Man erhält nach dem Trocknen im Ölpumpenvakuum einen rotbraunen Feststoff.
Beispiel 13. Synthese von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphos- phepin-8-yl}ferrocerdcupfer(I)-triflat (XXXII, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
53.1 mg 90%iges CuOTf • 0.5 PhH (Kupfer(I)-triflat-Hemibenzolat, Tf = -SO2CF3) (0.19 mmol) werden über Nacht bei Raumtemperatur in abs. Dichlor- ethan gerührt. Bei 10 °C werden 13 ml (0.20 mmol) einer 15 mM Lösung von (RR)- 1 , 1 '-Bis{ dinaphtho[ 1 ,2-d, 1 ,2-f][l ,3,2]dioxaphosphepin-8-yl } ferrocen-Tolu- ol-Addukt (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in abs. Dichlorethan über eine Spritzenpumpe langsam zu der CuOTf-Lösung getropft. Die Lösung wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und anschließend über eine P4-Fritte filtriert. Das klare dunkel-orange Filtrat wird bei Raumtemperatur mit 30 ml abs. Pentan überschichtet. Nach 3 Tagen bei Raumtemperatur wird die überstehende Lösung abfiltriert und der zurückbleibende Feststoff im Ölpumpenvakuum getrocknet. Man erhält einen grünlich-beigen Feststoffs.
Beispiel 14. Vorschrift für die enantioselektive Hydrierung von Dimethylitaconat mit in situ hergestelltem Katalysator (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]- dioxaphosphepin-8-yl} ferrocen- 772;τ72-l,5-cyclooctadien-rhodium(I) tetrafluorobo- rat (XII, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
8.0 ml einer 0.125 M Substratlösung (Dimethylitaconat) in Dichlormethan werden in einem Rundkolben mit Seithahn vorgelegt. Hierzu wird 1.0 ml einer 1.0 mM Lösung von Rh(cod)2BF4 in Dichlormethan und anschließend 1.1 ml einer 1.0 mM Lösung von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphosphe- pin-8-yl} ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in Dichlormethan zugegeben. Die Lösung wird nun mit Wasserstoff gesättigt indem drei mal bis zum leichten Sieden des Lösungsmittels evakuiert und mit Wasserstoff begast wird. Zuletzt wird die Lösung unter 1.3 bar Wasserstoffdruck gesetzt und für 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Zur gaschromatographischen Analyse des Produktgemisches werden 2 ml der so erhaltenen Lösung über 125 mg Silica (70 - 230 esh, Aktivitätsstufe I) filtriert. Bei quantitativer Hydrierung wird ein Enan- tiomerenüberschuss (ee) von 99.6 % zugunsten des R-konfigurierten Produkts 2- Methylbernsteinsäuredimethylester gemessen.
Beispiel 15. Vorschrift für die enantioselektive Hydrierung von Dimethylitaconat mit präformierten Metallkomplexen als Katalysator (R,R)-l,l'-Bis{dinaph- tho [ 1 ,2-d, 1 ,2-fJ [ 1 ,3 ,2]-dioxaphosphepin-8-yl } ferrocen- η2; η2- 1 ,5-cyclooctadien- rhodium(I)-tetrafluoroborat (XII, R! = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
8.0 ml einer 0.125 M Substratlösung (Dimethylitaconat) in Dichlormethan werden in einem Rundkolben mit Seithahn vorgelegt. Hierzu wird 1.0 ml einer 1.0 mM Lösung von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphosphe- pin-8-yl} ferrocen- 772;772-l,5-cyclooctadien-rhodium(I)-tetrafluoroborat (XII, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in Dichlormethan und anschließend 1.0 ml Dichlormethan zugegeben. Die Lösung wird nun mit Wasserstoff gesättigt, indem drei mal bis zum leichten Sieden des Lösungsmittels evakuiert und mit Wasserstoff begast wird. Zuletzt wird die Lösung unter 1.3 bar Wasserstoffdruck gesetzt und für 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Zur gaschromatographischen Analyse des Produktgemisches werden 2 ml der so erhaltenen Lösung über 125 mg Silica (70 - 230 mesh, Aktivitätsstufe I) filtriert. Bei quantitativer Hydrierung wird ein Enantiomerenüberschuss (ee) von 99.6 % zugunsten des (^-konfigurierten Produkts 2-Methylbernsteinsäuredimethyleser gemessen.
Beispiel 16. Vorschrift für die enantioselektive Hydrierung von Dimethylitaconat mit in situ hergestelltem Katalysator (S,S)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]-
9 9 dioxaphosphepin-8-yl} ferrocen- η ;η -l,5-cyclooctadien-rhodium(I) tetrafluorobo- rat (XII, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
8.0 ml einer 0.125 M Substratlösung (Dimethylitaconat) in Dichlormethan werden in einem Rundkolben mit Seithahn vorgelegt. Hierzu wird 1.0 ml einer 1.0 mM Lösung von Rh(cod)2BF4 in Dichlormethan und anschließend 1.1 ml einer 1.0 mM Lösung von (S,S)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l ,2-f][l,3,2]dioxaphosphe- pin-8-yl} ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in Dichlormethan zugegeben. Die Lösung wird nun mit Wasserstoff gesättigt indem drei mal bis zum leichten Sieden des Lösungsmittels evakuiert und mit Wasserstoff begast wird. Zuletzt wird die Lösung unter 1.3 bar Wasserstoffdruck gesetzt und für 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Zur gaschromatographischen Analyse des Produktgemisches werden 2 ml der so erhaltenen Lösung über 125 mg Silica (70 - 230 mesh, Aktivitätsstufe I) filtriert. Bei quantitativer Hydrierung wird ein Enantiomeren- überschuss (ee) von 99.6 % zugunsten des (S)-konfigurierten Produkts 2-Methyl- bernsteinsäuredimethylester gemessen.
Beispiel 17. Vorschrift für die enantioselektive Hydrierung von 2-Acetamido- methylacrylat mit in situ hergestelltem Katalysator (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho- [1,2-d, l,2-f][l,3,2]-dioxaphosphepin-8-yl}ferrocen-772;772-l ,5-cyclooctadien-rho- dium(I) tetrafluoroborat (XII, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H)
8.0 ml einer 0.125 M Substratlösung (2-Acetamidomethylacrylat) in Dichlormethan werden in einem Rundkolben mit Seithahn vorgelegt. Hierzu wird 1.0 ml einer 1.0 mM Lösung von Rh(cod)2BF4 in Dichlormethan und anschließend 1.1 ml einer 1 mM Lösung von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxa- phosphepin-8-yl} ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in Dichlormethan zugegeben. Die Lösung wird nun mit Wasserstoff gesättigt, indem drei mal bis zum leichten Sieden des Lösungsmittels evakuiert und mit Wasserstoff begast wird. Zuletzt wird die Lösung unter 1.3 bar Wasserstoffdruck gesetzt und für 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Zur gaschromatographischen Analyse des Produktgemisches werden 2 ml der so erhaltenen Lösung über 125 mg Silica Silica (70 - 230 mesh, Aktivitätsstufe I) filtriert. Bei quantitativer Hydrierung wird ein Enan- tiomerenüberschuss (ee) von 99.5 % zugunsten des (R)-konfϊgurierten Produkts N-Acylalaninmethylester gemessen.
Beispiel 18. Wie Beispiel 14 , jedoch mit 2-Acetamidoarylsäuremethylester als Edukt und (R)-konfiguriertem N-Acetylalaninmethylester als Produkt (quantitativer Umsatz; ee = 99.5%). Beispiel 19. Vorschrift für die enantioselektive Hydrierung von (Z)-2-Acet- amidozimtsäuremethylester mit in situ hergestelltem Katalysator (R,R)-1, 1 '- Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]-dioxaphosphepin-8-yl}ferrocen-772;772-l,5-cy- clooctadien-rhodium(I) tetrafluoroborat (XII, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H).
In einem Rundkolben mit Seithahn werden 1.0 ml einer 1.0 mM Lösung von Rh(cod)2BF4 in Dichlormethan und anschließend 1.1 ml einer 1 mM Lösung von (R,R)- 1 , 1 '-Bis { dinaphtho[ 1 ,2-d, 1 ,2-f] [ 1 ,3,2]dioxaρhosphepin-8-yl } ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in Dichlormethan vorgelegt. Hierzu werden 8.0 ml einer 0.125 M Substratlösung (von (Z)-2-Acetamidozimtsäuremethylester) in Dichlormethan zugegeben. Die Lösung wird nun mit Wasserstoff gesättigt, indem drei mal bis zum leichten Sieden des Lösungsmittels evakuiert und mit Wasserstoff begast wird. Zuletzt wird die Lösung unter 1.3 bar Wasserstoffdruck gesetzt und für 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Zur gaschromatographischen Analyse des Produktgemisches werden 2 ml der so erhaltenen Lösung über 125 mg Silica Silica (70 - 230 mesh, Aktivitätsstufe I) filtriert. Bei quantitativer Hydrierung zu N-Acylphenylalaninmethylester wird ein Enantiomerenüberschuss (ee) von 99 % gemessen. Die Bestimmung des Enantiomerenüberschuss (ee) erfolgte über HPLC an chiraler stationärer Phase.
Beispiel 20. Vorschrift für die enantioselektive Hydrierung von (Z)-2-Acet- amidozimtsäure mit in situ hergestelltem Katalysator (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho- [1,2-d, l,2-f][l,3,2]-dioxaphosphepin-8-yl}ferrocen-772;772-l,5-cyclooctadien-rho- dium(I) tetrafluoroborat (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H).
In einem 30 ml Schlenk-Gefäß werden 1.0 ml einer 1.0 mM Lösung von Rh(cod)2BF4 in Dichlormethan vorgelegt und anschließend 1.1 ml einer 1 mM Lösung von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-fJ[l,3,2]dioxaphosphepin-8-yl}- ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in Dichlormethan zugegeben. Hierzu werden 8.0 ml einer 0.125 M Substratlösung ((Z)-2-Acetamidozimtsäure) in Dichlormethan//jO-Propanol 3: 1 gegeben. Die Lösung wird in einen 50 ml V4A-Stahl-Autoklaven mit Tefloneinsatz und Manometeraufsatz überführt und unter 20 bar Wasserstoffdruck gesetzt und für 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Nach dem Entspannen des Autoklaven wird die gesamte Lösung vollständig vom Lösungsmittel befreit und zur Bestimmung des Umsatzes Η-NMR spektrosko- pisch analysiert. Die Bestimmung des Enantiomerenüberschusses erfolgt über HPLC an chiraler stationärer Phase. Bei quantitativer Hydrierung zu N-Acyl- phenylalanin wird ein Enantiomerenüberschuss (ee) von 99 % gemessen.
Beispiel 21. Vorschrift für die enantioselektive Hydrierung von N-(1-Phenyl- ethyliden)anilin mit in situ hergestelltem Katalysator (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho- [ 1 ,2-d, 1 ,2-f] [ 1 ,3,2]-dioxaphosphepin-8-yl} ferrocen- η2;η2- 1 ,5-cyclooctadien-iridi- um(I)hexafluorophosphat (XX, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H, X = PF6).
In einem 30 ml Schlenk-Gefäß werden 1 ml einer 1.0 mM Lösung von (py)2Ir(cod)PF6 in Dichlormethan vorgelegt und anschließend 1.1 ml einer 1 mM Lösung von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-fJ[l,3,2]dioxaphosphepin-8- yl} ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in Dichlormethan zugegeben. Hierzu werden 8.0 ml einer 0.125 M Substratlösung ((Z)-2-Acetamidozimtsäure) in Dichlormethan gegeben. Die Lösung wird in einen 50 ml V4A-Stahl- Autoklaven mit Tefloneinsatz und Manometeraufsatz überführt und unter 100 bar Wasserstoffdruck gesetzt und für 24 h bei Raumtemperatur gerührt. Nach dem Entspannen des Autoklaven werden 2 ml der so erhaltenen Lösung über 125 mg Silica Silica (70 - 230 mesh, Aktivitätsstufe I) filtriert. Die Bestimmung des Umsatzes erfolgt gaschromatographisch und der Enantiomerenüberschuss wird über HPLC an chiraler stationärer Phase ermittelt. Bei quantitativer Hydrierung zu N-Phenyl-1-phenylethylamin wird ein Enantiomerenüberschuss (ee) von 63 % gemessen.
Beispiel 22. Vorschrift für die enantioselektive Hydrierung von α-Acetamido- styrol mit in situ hergestelltem Katalysator (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, 1,2-fJ- [l,3,2]dioxaphosphepin-8-yl}ferrocen-r;2;772-l,5-cyclooctadien-rhodium(I) tetrafluoroborat (XII, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H).
In einem 30 ml Schlenk-Gefäß werden 2.0 ml einer 1.0 mM Lösung von Rh(cod)2BF4 in Dichlormethan vorgelegt und anschließend 2.2 ml einer 1 mM Lösung von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphosphepin-8-yl}- ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in Dichlormethan zugegeben. Hierzu werden 8.0 ml einer 0.125 M Substratlösung (α-Acetamidostyrol) in Dichlormethan gegeben. Die Lösung wird in einen 50 ml V4A-Stahl-Autoklaven mit Tefloneinsatz und Manometeraufsatz überführt und unter 80 bar Wasserstoffdruck gesetzt und für 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Nach dem Entspannen des Autoklaven wird die gesamte Lösung vollständig vom Lösungsmittel befreit und zur Bestimmung des Umsatzes Η-NMR spektroskopisch analysiert. Die Bestimmung des Enantiomerenüberschusses erfolgt über HPLC an chiraler stationärer Phase. Bei quantitativer Hydrierung zu N-Acyl-1-phenylethylamin wird ein Enantiomerenüberschuss (ee) von 96 % gemessen.
Beispiel 23. Wie Beispiel 22, jedoch unter Verwendung von nur 1.0 ml einer 1.0 mM Lösung von Rh(cod)2BF4 in Dichlormethan und 1.1 ml einer 1 mM Lösung von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphosphepin-8-yl}- ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in Dichlormethan führte bei >99 % Umsatz zu einem Enantiomerenüberschuss (ee) von > 92 %.
Beispiel 24. Vorschrift für die enantioselektive Hydroborierung von Styrol mit in situ hergestelltem Katalysator (RR)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]-dioxa-
9 9 phosphepin-8-yl} ferrocen- η ;η -l,5-cyclooctadien-rhodium(I) tetrafluoroborat (XII, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H).
In einem 30 ml Schlenk-Gefäß werden 1.0 ml einer lO mM Lösung von Rh(cod)2BF in Dichlormethan vorgelegt und anschließend 1.1 ml einer 10 mM Lösung von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphosphepin-8- yl} ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in Dichlormethan zugegeben. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels werden 2.0 ml einer 0.5 M Lösung von Styrol in Dimethoxyethan (DME) zugegeben und die erhaltene Lösung auf -80 °C gekühlt. Zu dieser Lösung wird 1.0 ml einer 3 M Lösung von Catecholboran in DME gegeben und das Reaktionsgemisch bei -80 °C gerührt. Durch Zugabe von 1 ml Methanol und erwärmen auf Raumtemperatur wird die Reaktion nach 22 h gestoppt. Der Ansatz wird auf 0 °C gekühlt und nacheinander mit 2 ml 3 M wäßriger NaOH und 0.5 ml 30 % wäßrigem H2O2 versetzt. Nach dem Erwärmen auf Raumtemperatur werden 25 ml dest. Wasser und 30 ml Dichlormethan zugesetzt und die Phasen getrennt. Die wäßrige Phase wird drei Mal mit je 25 ml Dichlormethan extrahiert. Die organischen Phasen werden vereinigt und je zwei Mal mit je 30 ml 1 M wäßriger NaOH und danach gesättigter wäßriger NH4C1 ausgeschüttelt. Zuletzt wird über Magnesiumsulfat getrocknet und vom Lösungsmittel befreit. Die Bestimmung von Umsatz und Enantiomerenüberschuss (ee) erfolgt gaschromatographisch. Bei quantitativem Umsatz konnte ein Enantiomerenüberschuss (ee) von 87 % und eine Selektivität (gegenüber der Bildung von 2-Phenylethanol) von 97 % zugunsten des (R)-l- Phenylethanol bestimmt werden.
Beispiel 25. Wie Beispiel 24 jedoch bei einer Temperatur von - 30 °C führte bei 100 % Umsatz und 83 % Ausbeute (1-Phenylethanol, Bestimmt gegen n-Tetrade- can als internem GC-Standard unter Berücksichtigung von FID-Response-Fakto- ren) zu einem Enantiomerenüberschuss (ee) von 84 % und einer Selektivität (gegenüber der Bildung von 2-Phenylethanol) von 93 % zugunsten des (R)-l- Phenylethanol.
Beispiel 26. Wie Beispiel 24 jedoch bei Raumtemperatur führte bei 100 % Umsatz und 79 % Ausbeute (1-Phenylethanol, Bestimmt gegen π-Tetradecan als internem GC-Standard unter Berücksichtigung von FTD-Response-Faktoren) zu einem Enantiomerenüberschuss (ee) von 72 % und einer Selektivität (gegenüber der Bildung von 2-Phenylethanol) von 90 % zugunsten des (R)-l-Phenylethanol.
Beispiel 27. Wie Beispiel 24 jedoch unter Verwendung des präformierten Metallkomplex (R,R)- 1 , 1 '-Bis { dinaphtho [ 1 ,2-d, 1 ,2-f] [ 1 ,3,2]-dioxaρhosphepin-8- yl} ferrocen- 772;τ 2-l,5-cyclooctadien-rhodium(I)-tetrafluoroborat (XII, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) als Katalysator (vorgelegt als 10 mM Lösung (1.0 ml) in Dichlormethan anstelle der in situ erzeugten Lösung) führte bei vollständigem Umsatz und 85 % Ausbeute (1-Phenylethanol, Bestimmt gegen π-Tetradecan als internem GC-Standard unter Berücksichtigung von FID-Response-Faktoren) zu einem Enantiomerenüberschuss (ee) von 88 % und einer Selektivität (gegenüber der Bildung von 2-Phenylethanol) von 96 % zugunsten des (R)-l-Phenylethanol. Beispiel 28. Vorschrift für die enantioselektive 1,4- Addition von Diethylzink an 2-Cyclohexen-l-on mit in situ hergestelltem Katalysator Bis{(R,R)-l,l'- bis { dinaphtho[ 1 ,2-d, 1 ,2-f] [ 1 ,3,2]-dioxaphosphepin-8-yl } ferrocen } -kupfer(II)-tri- flat (XXXVI, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H).
In einem 30 ml Schlenk-Gefäß werden 1.0 ml einer 10 mM Lösung von Cu(OTf)2 in Tetrahydrofuran bei Raumtemperatur vorgelegt und anschließend 2 ml einer 10 mM Lösung von (R,R)-l,l'-Bis{dinaphtho[l,2-d, l,2-f][l,3,2]dioxaphosphepin-8- yl} ferrocen (II, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H) in Tetrahydrofuran zugegeben. Nach 30 min Rühren bei Raumtemperatur wird die erhaltene Lösung auf -30 °C gekühlt und 1.0 ml einer 1 M Lösung von 2-Cyclohexen-l-on in THF zugegeben. Zu dieser Lösung wird 1.0 ml einer 1.5 M Lösung von Diethylzink in Tetrahydrofuran gegeben und das Reaktionsgemisch bei -30 °C gerührt. Nach 20 h wird die Reaktion durch Zugabe von 10 ml ca. 1.3 M wäßriger HCl gestoppt und der Ansatz auf 0 °C gebracht. Nach Zugabe von 20 ml dest. Wasser und 30 ml Dichlormethan werden die Phasen bei Raumtemparatur getrennt und die wäßrige Phase drei Mal mit je 20 ml Dichlormethan ausgeschüttelt. Nach dem Trocknen über Magnesiumsulfat wird das Lösungsmittel vollständig entfernt und das Rohprodukt in 2 ml Dichlormethan aufgenommen. Die Bestimmung von Umsatz und Enantiomerenüberschuss (ee) erfolgte gaschromatographisch und ergab bei vollständigem Umsatz einen ee von 95 %. Das Produkt aus einer 1,2- Addition wurde nicht gebildet.
Beispiel 29. Wie Beispiel 28 jedoch mit 2-Cyclohepten-l-on (95 % Reinheit) anstelle des 2-Cyclohexen-l-on führte bei 92 % Umsatz zu einem Enantiomerenüberschuss (ee) von 84 %. Das Produkt aus einer 1,2- Addition wurde nicht gebildet.

Claims

Patentansprüche
1. Chirale C2-symmetrische Diphosphonite mit Ferrocen als Rückgrat (backbone), dadurch gekennzeichnet, daß sie im P/O-Heterocyclus entweder chirale C2-symmetrische 1,2-Diole mit aliphatischem Grundgerüst oder axial chirale aromatische oder heteroaromatische Diole enthalten.
2. Diphosphonite nach Anspruch 1, die enantio- und diastereomerenrein sind.
3. Diphosphonite nach Anspruch 1 und 2, wobei deren Struktur der allgemeinen Formel I entspricht, wobei R1 einen gesättigten Kohlenwasserstoff, gegebenenfalls funktionalisiert, einen nichtaromatischen ungesättigten Kohlenwasserstoff, gegebenenfalls funktionalisiert, eine aromatische oder heteroaromatische Gruppe gegebenenfalls funktionalisiert, einen Ester (-CO2R) oder ein Amid (-C(O)NRR') darstellt, in denen R und R' Substituenten repräsentieren, die Wasserstoff, gesättigte oder nichtaromatische ungesättigte Kohlenwasserstoffe, gegebenenfalls funktionalisiert. oder aromatische Reste, gegebenenfalls funktionalisiert, sind.
Diphosphonite nach Anspruch 3, wobei R darstellt: Phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, Carboxypropyl, Carboxy-wo-propyl, Carboxybutyl, Carboxy- tert-butyl, Carboxyneopentyl oder Carboxyphenyl.
Diphosphonite nach Anspruch 1 und 2, wobei deren Struktur der allgemeinen Formel II oder III entspricht, mit Resten R1, R2, R3, R4, R5 und R6, die unabhängig voneinander nachfolgende Gruppen darstellen können: Wasserstoff (-H), gesättigte Kohlenwasserstoffe, die funktionalisiert und/oder verbrückend sein können, aromatische oder heteroaromatische Gruppen, die funktionalisiert und/oder anelliert sein können, nichtaromatische ungesättigte Kohlenwasserstoffe, die funktionalisiert sein können, Silylgruppen, Halogene (-C1, -Br, -F oder -I), Nitro- (-NO2) oder Nitrilgruppen (-CN), außerdem Ester (-CO2R), Amide (-C(O)NRR'), Amine (-NRR'), Ether (-OR), Sulfide (-SR) oder Selenide (-SeR) in denen R und R' Substituenten repräsentieren, die Wasserstoff, gesättigte oder nichtaromatische ungesättigte Kohlenwasserstoffe, gegebenenfalls funktionalisiert, oder aromatische Reste, gegebenenfalls funktionalisiert, sind.
6. Diphosphonite nach Anspruch 5, wobei deren Struktur der allgemeinen Formel II entspricht, mit R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H.
7. Diphosphonite nach Anspruch 5, wobei deren Struktur der allgemeinen Formel II entspricht, wobei R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = H und einem Rest R1, der darstellen kann: Methyl, Ethyl, n-Propyl, wo-Propyl, tert-Butyl, Phenyl, 2,5-Dimethylρhenyl, 2,5-Di-rert-butylphenyl, -NO2, -Br, -SiR3, -C≡C-R, -C≡C-SiR3, -CO2R oder -NR2, wobei R ein gesättigter Kohlenwasserstoff oder aromatischer Rest ist.
8. Diphosphonite nach Anspruch 5, wobei deren Struktur der allgemeinen Formel III entspricht, mit R1 = R2 = H und R3 + R4 = -(CH2)4-.
9. Diphosphonite nach Anspruch 5, wobei deren Struktur der allgemeinen Formel III entspricht, wobei R2 = H, R3 + R4 = -(CH2)4- und einem Rest R1, der darstellen kann: Methyl, Ethyl, n-Propyl, tsσ-Propyl, tert-Butyl, Phenyl, 2,5-Dimethylphenyl, 2,5-Di-tert-butylphenyl, -NO2, -SiR3, -C≡C-R, -C≡C-SiR , -CO2R oder -NR2, wobei R ein gesättigter Kohlenwasserstoff oder aromatischer Rest ist.
10. Diphosphonite nach Anspruch 1 und 2, wobei deren Struktur der allgemeinen Formel IV entspricht, mit X = Stickstoff, Schwefel oder Sauerstoff und Resten R1 (nur für X = N vorhanden), R2, R3, R4 und R5, die unabhängig voneinander nachfolgende Gruppen darstellen können: Wasserstoff (-H), gesättigte Kohlenwasserstoffe, die funktionalisiert und/oder verbrückend sein können, aromatische oder heteroaromatische Gruppen, die funktionalisiert und/oder anelliert sein können, nichtaromatische ungesättigte Kohlenwasserstoffe, die funktionalisiert sein können, Silylgruppen, Halogene (-C1, -Br, -F oder -I), Nitro- (-NO2) oder Nitrilgruppen (-CN), außerdem Ester (-CO2R), Amide (-C(O)NRR'), Amine (-NRR'), Ether (-OR), Sulfide (-SR) oder Selenide (-SeR), in denen R und R' Substituenten repräsentieren, die Wasserstoff, gesättigte oder nichtaromatische ungesättigte Kohlenwasserstoffe, gegebenenfalls funktionalisiert, oder aromatische Reste, gegebenenfalls funktionalisiert, sind.
11. Verfahren zur Herstellung chiraler C2-symmetrischer Diphosphonite mit Ferrocen als Rückgrat nach Anspruch 1 bis 10, wobei l,l '-Ferrocenylen- diphosphonigsäuretetraamide, deren Struktur der allgemeinen Formel IX entspricht, mit einem entsprechenden Diol umgesetzt werden.
IX
12. Verfahren zur Herstellung chiraler ^-symmetrischer Diphosphonite mit Ferrocen als Rückgrat nach Anspruch 1 bis 10, wobei l,l '-Bis(dichlorphos- phino)ferrocen ohne Zusatz weiterer Reagentien oder Katalysatoren mit einem entsprechenden Diol umgesetzt wird.
13. Chirale Übergangsmetall-Komplexe bestehend aus einem Diphosphonit nach Anspruch 1 bis 10 und einem Übergangsmetall der Gruppen Vllb, VIII oder Ib des Periodensystems.
14. Übergangsmetallkomplexe nach Anspruch 13 der allgemeinen Formel XI bis XXXIV in denen X folgende Anionen darstellen kann: Tetrafluoroborat, Hexafluorophosphat, Hexafluoroantimonat(V) oder BAr4 ", wobei Ar Phenyl oder 2,5-Bis(trifluormethyl)phenyl ist (in den Formeln XI bis XXXVIII steht cod für 772;7]2-l,5-Cyclooctadien und cymol für 776-l-«o-Propyl-4- methylbenzol).
[I-Rh(cod)X] [ILRh(cod)X] [III-Rh(cod)X] [IV-Rh(cod)X] (XI) (XII) (XIII) (XIV)
[I-Ru(cymol)Cl]X [II-Ru(cymol)Cl]X [III Ru(cymol)Cl]X [IV-Ru(cymol)Cl]X (XV) (XVI) (XVII) (XVIII)
[LIr(cod)X] [II-Ir(cod)X] [IILIr(cod)X] [IV-Ir(cod)X] (XIX) (XX) (XXI) (XXII)
[I-Ni(cod)] [II-Ni(cod)] [IILNi(cod)] [IV-Ni(cod)] (XXIII) (XXIV) (XXV) (XXVI)
[I-Pd(CH3)2] [II Pd(CH3)2] [III-Pd(CH3)2] [IV-Pd(CH3)2] (XXVII) (XXVIII) (XXIX) (XXX)
[I-CuOTf] [II CuOTf] [iπ cuOTf] [IV-CuOTf]
(XXXI) (XXXII) (XXXIII) (XXXIV)
[I-Cu(OTf)2] [II- Cu(OTf)2] [III- Cu(OTf)2] [IV- Cu(OTf)2] (XXXV) (XXXVI) (XXXVII) (XXXVIII)
15. Verwendung von chiralen Übergangsmetall- Komplexen nach Anspruch 13 und 14 zur enantioselektiven Hydrierung von Olefinen, Ketonen oder Iminen.
16. Verwendung nach Anspruch 15, wobei als Übergangsmetallverbindungen solche der allgemeinen Formel XI bis XXII verwendet werden, in denen X folgende Anionen darstellen kann: Tetrafluoroborat, Hexafluorophosphat, Hexafluoroantimonat(V) oder BAr4\ wobei Ar Phenyl oder 2,5-Bis(trifluor- methyl)phenyl ist (in den Formeln XI bis XXII steht cod für T72;r72-l,5-Cyclo- octadien und cymol für r7°-l-wo-Propyl-4-methylbenzol).
17. Verwendung von chiralen Ubergangsmetall-Komplexen nach Anspruch 13 zur enantioselektiven Hydroborierung von Olefϊnen, wobei als Übergangsmetallverbindungen solche der allgemeinen Formel XI bis XIV und XIX bis XXII verwendet werden.
18. Verwendung von chiralen Ubergangsmetall-Komplexen nach Anspruch 13 zur enantioselektiven 1,4-Addition an aktivierte Olefine (z.B. ^ ^-ungesättigte Ketone), wobei als Übergangsmetallverbindungen solche der allgemeinen Formel XXXI bis XXXVTII verwendet werden.
19. Verwendung nach Anspruch 18, wobei als aktivierte Olefine ^^-ungesättigte Ketone eingesetzt werden.
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